温、湿度变化对家具甲醛释放量的影响

1、温、湿度变化对家具甲醛释放量的影响武洪强 孙路国家建筑节能产品质量监督检验中心 安徽合肥 230601摘要摘要:甲醛是室内环境污染的主要污染源之一。 由于各种测试方法的差异和测试 结果表征方式不同,且环境因素的影响使得室内环境中甲醛的含量不断变化, 使 得测试结果可比性差。 采用三种测试方法, 分别对同种家具样品进行甲醛释放量 的测试, 分析在不同温度和相对湿度条件下甲醛释放量的变化情况, 为测试方法 的改进和发展提出合理化建议。关键词关键词:、甲醛释放量、环境舱法I mpact A nalysis of Formaldehyde Emissions of Furniture Products

2、 under different conditions of T emperature and R elative H umidityWu hongqiang Sunlu(NationalCenter for Supervision &Inspectionof Energe-efficient Building Products Quality,Hefei,230601 Abstract:Formaldehyde is one of the main sources of indoor environment pollution. The difference of various t

3、est methods and different representation of test results, make the results incomparable. Because of the influence of environment physical factor, formaldehyde indoor environment is changing. In this paper, three different methods were used to obtain formaldehyde emissions of Homogeneous samples of f

4、urniture. After analyzing the results under different conditions of temperature and relative humidity ,The rationalization suggestion for the improvement and development of test methods was given , .Key words:Furniture; Formaldehyde Emissions; Environmental test chamber method 中图分类号:J525文献标识码:A1前言随着

5、社会经济的发展和人们生活品质的追求不断提高, 室内装修已经成为入 住前的必要环节, 然而大量装饰装修材料、 板材及木质家具的应用, 致使室内空 气污染愈加严重, 同时也引起社会和公众的广泛关注。 室内空气污染的原因较多, 甲醛是其中主要原因之一。 甲醛具有较强的粘结性, 可以加强板材的硬度, 提高 其防虫蛀和防腐能力。 目前市场上的各种刨花板、 中密度纤维板、 胶合板中均使 用以甲醛为主要成分的脲醛树脂作为粘合剂 1。室内环境中的甲醛蒸汽对人体 具有很大危害,可引起过敏反应和肺癌,浓度较高时,对粘膜、上呼吸道、眼睛 和皮肤具有强烈刺激性,即使甲醛浓度很低,长期接触也可出现头痛、头晕、 乏 力、

6、皮肤干裂、抑制汗腺分泌以及感觉、视力障碍等 2。室内环境污染的危害 严重影响着人们的健康和生存, 已经成为我国社会发展中亟待解决的问题。 世界 各国针对室内环境中甲醛的控制和检测进行了深入研究, 并制定了相关检测方法 和限值, 但各种检测方法和取样方法的差异, 特别是环境中温度和相对湿度的影 响, 使得室内环境中甲醛的测试结果随着环境条件变化差异较大。 由于室内空气 中甲醛主要来自各种装饰装修材料和木质家具, 本文通过选取两类具有代表性的 单体家具,甲醛检测采用三种测试方法,即穿孔萃取法、干燥器法、环境舱法, 通过试验分析在不同温度和相对湿度条件下,家具甲醛释放量的变化情况。 2试验部分2.1

7、主要仪器和设备AHZJ-WJZJ001型 80m 3环境试验舱 (国家建筑节能产品质量监督检验中心研制 ,环境舱配套设备美国 INTERSCAN 公司生产的 4160-19.99m 型甲醛分析仪; 752型可见分光光度计; TPM1500型大气采样器; GC4000A 气相色谱工作站。 2.2试验样品表 1样品信息序号 产品名称 产品规格(mm 数量(件 主要材料1床头柜 500×500×4502E1刨花板、脲醛树脂、三 聚氰胺浸渍纸贴面、 喷涂聚 氨酯漆2文件柜 1000×800×45023衣柜 1800×900×45024办公桌1

8、200×600×8002采用上述试验样品, 每种 2件, 分别测试两种不同的温度和相对湿度的试验, 具体试验条件如下:表 2试验条件甲醛检测采用三种方法,及穿孔萃取法、干燥器法、环境舱法。其中穿孔萃 取法根据 GB/T17657-1999的规定进行检测,干燥器法根据 GB18584-2001的规 定进行检测。 环境舱法采用美国 INTERSCAN 公司的 4160-19.99m 型甲醛分析仪 测试。INTERSCAN 电压型传感器, 是一种电化学气体检测器, 他是在控制扩散的 条件下运行的。 样气的气体分子被吸收到电化学敏感点击, 经扩散介质后, 在适 当的敏感电极电位下气

9、体分子发生电化学反应, 这一反应产生一个与气体浓度成 正比的电流,这一电流转换为电压值并送给仪表读数或记录仪记录。 3试验结果及分析表 3甲醛测试结果项目床头柜 文件柜 衣柜 办公桌 温湿度 A (环境舱法 0.20.20.30.4 甲 醛 释 放 量 (m g /100g 图 1穿孔萃取法检测结果 甲 醛 释 放 量 (m g /L 图 2干燥器法检测结果由于试验样品所有家具采用了同一种基材(E1级刨花板 ,因此干燥器法和 穿孔萃取法的四个检测结果基本一致, 测试值的变化不是由于家具的种类而是由 试验室系统随机偏差。穿孔萃取法的 E1级限量为 9mg/100g,干燥器法的 E1级 限量为 1

10、.5mg/L,上述检测结果都远低于限值,说明原材料质量较好。采用环 境 舱 法 检 测 家 具 的 甲 醛 释 放 量 , 检 测 结 果 与 室 内 空 气 质 量 标 准 中 (GB50325-2010的限量可以进行比较,具有一定的可比性,同时采用环境舱 法检测整体家具的甲醛释放量, 可以更好的表征家具及材料对室内空气质量的影 响 3,4。检测结果表明,两种温湿度下测得的板材甲醛释放量值都远低于干燥 器或穿孔萃取法的测试结果。 原因是无论是干燥器法还是穿孔萃取法都破坏了家 具本来的结构, 特别是穿孔萃取法经过多次萃取将板材中的甲醛基本都萃取出来 了。然而,家具在实际使用过程中,在表面总要覆

11、盖一定其他的材料。由于覆面 材料对素板进行了很好的包裹及密封, 尽管存在甲醛释放, 但是释放量停留在一 个较低的水平。 因此应推行采用无损检测甲醛的环境舱法, 该方法不仅能较好的 模拟家具的真实使用环境,同时其结果具有较好的应用价值和具有较高的可比 性。 0.02衣柜办公桌甲 醛 浓 度 (m g /m 3 图 3 环境舱法在两种温湿度条件下的甲醛最高浓度最 高 浓 度 出 现 时 间 (h 图 4 环境舱法在两种温湿度条件下的甲醛最高浓度出现时间图 5温湿度 A 和温湿度 B 条件下最高甲醛浓度相关性由图 3和图 4可知,在样品相同的条件下,温湿度 B 的甲醛释放最高浓度 较温湿度 A 的甲

12、醛最高浓度要高,同时温湿度 B 下的最高浓度比温湿度 A 下的 最高浓度出现的更早。表 3中平衡浓度值在温湿度 A 和温湿度 B 的条件下基本 一致。由上述分析可知,温湿度的升高使得家具中甲醛释放的速度显著加快, 同 时环境中甲醛释放量达到平衡的时间也大大缩短; 然而两种条件下平衡浓度值基 本一致, 而且图 5可知二者的最高浓度具有较好的线性相关性, 说明在环境基本 稳定的情况下, 温湿度的升高仅仅在短时间内提高了甲醛的释放速率, 并未增加 达到平衡状态下甲醛释放的总量。对三种方法测得的数据进行线性相关分析, 穿孔萃取法与环境舱法 (温湿度 A 测试结果的 R 2为 0.8099,穿孔萃取法与

13、干燥器法测试结果的 R 2为 0.405, 三 者之 间并 不存在较 好的线 性 关系, 同时三 种方法 测定结果 的单位分 别为 mg/100g、 mg/L、 mg/m³,相互之间单位不一致,造成测定结果数据难以加以对 比分析。4结论和建议综上所述,温湿度对整体家具的甲醛释放量有重要影响。温湿度 B 比温湿 度 A 条件下所释放的甲醛最高浓度高,同时二者呈现出很好的线性关系, R 2为 0.9899。温湿度 B 条件下到达平衡的时间早于温湿度 A 条件下到达平衡的时间。 穿孔萃取法、 干燥器法、 环境舱法三种测试方法的结果之间相互不存在较好的线 性关系,且测试结果表征单位不同,不便

14、于对比分析。大型环境舱不必对家具破坏性取样就可以将测出整件家具的甲醛释放量, 而 且该方法更加接近实际生活情况, 比穿孔萃取法、 干燥器法测得的结果显得更加 真实可信, 同时该方法的测定结果单位为 mg/m³, 与 民用建筑工程室内环境污 染控制规范 GB 50325-2010中的甲醛限值单位相同,具有一定的可比性和参考 价值,应大力推广大型环境舱法测定家具的甲醛释放量。参考文献:1.陆军 , 张吉先与柴文淼 , 人造板的甲醛释放及其控制措施的研究进展 . 林产工业 , 2003(06.2.桑君康 , 我国家具产品中甲醛限值与国际主流指标的对比评析 . 家具与室内装饰 , 2009(08.3.史文萍 , 人造板家具甲醛释放量检测环境舱法应用的研究 , 2008, 北